Isótopos de Nd e Sr em minerais de diferentes séries petrogenéticas nos complexos alcalino-carbonatíticos de Salitre e Catalão I

Abstract

Esta dissertação investiga em detalhe processos petrogenéticos atuantes na formação dos complexos alcalino-carbonatíticos de Salitre I e Catalão I, utilizando a composição isotópica de Nd e Sr em diversos minerais de diferentes tipos de rochas. Incialmente faz-se uma revisão do estado da arte dos sistemas isotópicos Rb-Sr e Sm-Nd, e em seguida são apresentados os resultados, na forma de três artigos para publicação. O primeiro artigo aborda o resultado de diversos experimentos de lixiviação destinados a remover seletivamente o carbonato em concentrados de apatita, a fim de obter a elevada pureza, necessária para análises isotópicas. Imagens de MEV mostram que HCl, mesmo diluído, deve ser evitado, pois ataca a estrutura da apatita numa direção preferencial, e ocasiona mudanças na sua composição isotópica de Nd. Testes com ácido acético diluído e aquecido revelaram-se promissores, pois removeram todos os carbonatos superficiais sem atacar a estrutura da apatita, preservando as razões isotópicas originais deste mineral. O segundo artigo investiga variações isotópicas de Nd e Sr em minerais e rochas do complexo alcalino-foscorito-carbonatítico de Salitre I. Variações de 87Sr/86Sri nos minerais, concordantes com a ordem de cristalização, apontam para um sistema aberto durante a evolução magmática. Desequilíbrio isotópico de Nd entre minerais e rochas foscoríticas sugerem processos metassomáticos tardios. Modelagem petrogenética mostra que contaminação crustal (< 10%) concomitante a processos de cristalização fracionada e imiscibilidade de líquidos (AFCLI) pode explicar as variações isotópicas dos carbonatitos e rochas silicáticas alcalinas de Salitre I. Um espectro limitado de composições isotópicas de Nd-Sr nos magmas carbonatíticos sugere que os magmas parentais de Salitre I derivaram de um manto litosférico subcontinental metassomatizado, semelhante ao componente EM-I. O terceiro estudo discute os dados isotópicos de Nd e Sr em minerais e rochas do complexo carbonatítico de Catalão I. Uma investigação detalhada destes dados isotópicos sugere que as rochas mais evoluídas de Catalão I formaram-se a partir de dois trends evolutivos distintos. É proposto que mudanças na assembleia mineral fracionante de magmas carbonatíticos tardios ou de sistemas carbo-hidrotermais possam explicar tais variações isotópicas entre os dois trends desde que esses magmas e/ou fluidos tenham interagido com componentes crustais durante a diferenciação (AFC).